本技术涉及混凝土坝结构安全监测，尤其涉及一种混凝土坝运行性态在线评判分层架构及评判指标拟定方法。
背景技术：
1、随着大坝监测技术手段地丰富和自动化监测频次地增加，监测数据不仅在数量上大幅增加，在维度上也持续增长。当前的大坝安全评价主要以事后定期评价为主，即在大坝运行一段时间(周、月、季、年等)后，对期内大坝工况监测数据和现场巡检资料进行整编，在大坝变形、渗流、应力应变及温度等监测项目的关键测点建立统计模型或其它模型，对重点部位的典型测点数据变化趋势进行分析，再结合现场运维人员和水工技术专家的经验与判断，对大坝运行安全进行分析评价。
2、混凝土坝运行期受荷载、结构型式、地形地质条件、材料物理力学性质等多重因素的复合影响，仅依靠传统的监测数据分析方式，难以对混凝土坝整体运行性态做出及时且全面地分析，如何深度挖掘监测数据之间的相关性，综合分析多维数据共同反映工程潜在的结构安全隐患，需求愈来愈迫切。
技术实现思路
1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本技术的一个目的在于提出一种混凝土坝运行性态在线评判分层架构及评判指标拟定方法，通过获取混凝土坝运行性态的在线评判分层模型，其中，所述在线评判分层模型包括监测数据层、诊断方法层、评判指标层、监控项目层、关键部位层、整体工程层；在基于所述在线评判分层模型进行混凝土坝整体评判分析时，包括以下步骤：采集混凝土坝的同类型多测点监测数据和多类型多测点监测数据，其中，同类型多测点监测数据包括变形监测数据、渗流监测数据、应力应变监测数据、温度监测数据；基于同类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标分析结果，其中，各个指标分析结果包括变形分析结果、渗流分析结果、应力应变分析结果、温度分析结果；基于多类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标运行评分结果，其中，各个指标运行评分结果包括变形评分结果、渗流评分结果、应力应变评分结果；基于各个指标分析结果和各个指标运行评分结果对混凝土坝进行整体评判分析。
3、本技术的第二个目的在于提出一种混凝土坝运行性态在线评判装置。
4、本技术的第三个目的在于提出一种电子设备。
5、本技术的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。
6、本技术的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
7、为达上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种混凝土坝运行性态在线评判分层架构及评判指标拟定方法，包括：获取混凝土坝运行性态的在线评判分层模型，其中，所述在线评判分层模型包括监测数据层、诊断方法层、评判指标层、监控项目层、关键部位层、整体工程层；在基于所述在线评判分层模型进行混凝土坝整体评判分析时，包括以下步骤：采集混凝土坝的同类型多测点监测数据和多类型多测点监测数据，其中，同类型多测点监测数据包括变形监测数据、渗流监测数据、应力应变监测数据、温度监测数据；基于同类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标分析结果，其中，各个指标分析结果包括变形分析结果、渗流分析结果、应力应变分析结果、温度分析结果；基于多类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标运行评分结果，其中，各个指标运行评分结果包括变形评分结果、渗流评分结果、应力应变评分结果；基于各个指标分析结果和各个指标运行评分结果对混凝土坝进行整体评判分析。
8、根据本技术的一个实施例，整体工程层是混凝土坝运行性态在线评判的目标，用于对混凝土坝运行整体性态进行综合评估；关键部位层是混凝土坝运行性态在线评判的聚焦对象，可根据混凝土坝设计阶段的计算分析，或长期运行监测数据聚类分析，确定关键部位，其中，关键部位层对监控项目层推导上来的变形、渗流、应力应变、温度监测效应量专项评估结果进行分析，且关键部位主要分布于混凝土坝的上部坝体、中部坝体、河床坝段坝踵、河床坝段坝趾、坝基，以及工程运行长期关注缺陷分布部位区域；监控项目层是混凝土坝运行性态在线评判的关联媒介，按照当前执行的混凝土坝设计与安全监测相关规范混凝土坝的设计与安全监测相关规范，将变形、渗流、应力应变温度监测效应量专项进行综合分析；评判指标层是混凝土坝运行性态在线评判的流程中枢，与监控项目层混凝土坝运行安全的变形、渗流、应力应变、温度监测效应量对应设置变形、渗流、应力应变和温度四类评判指标，其中，在各类评判指标下，进一步分为两种指标拟定方法：一种是针对结构特点的同类型多测点组合计算评判指标；另一种是基于数据驱动的多类型多测点分区综合评判指标；诊断方法层是混凝土坝运行性态在线评判的分析核心，基于混凝土坝运行期在库水、温度荷载周期性作用下和混凝土坝内部结构和材料变化，按照评判指标层提出的同类型多测点组合计算和多类型多测点分区综合评判指标进行同类多点或多类多点的监测效应量分析；监测数据层是混凝土坝运行性态在线评判的信息底座，包括工程安全监测、巡视检查缺陷数据和物探检测成果数据。
9、根据本技术的一个实施例，基于同类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标分析结果中的变形分析结果，包括：基于同类型多测点监测数据中的变形监测数据，确定混凝土坝的变形分析参数，其中，变形分析参数包括坝基变形垂向分布、坝体整体水平位移、坝体水平位移协调度、坝段整体挠度、坝体整体沉降、坝体层间微变形、建基面整体开合度和结构缝整体开合度；基于变形分析参数，对混凝土坝进行变形分析，获取变形分析结果。
10、根据本技术的一个实施例，基于同类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标分析结果中的渗流分析结果，包括：基于同类型多测点监测数据中的渗流监测数据，确定混凝土坝的渗流分析参数，其中，渗流分析参数包括坝基整体扬压力折减系数、坝基抗滑稳定、结构缝渗压梯度和重点区域渗流变幅；基于渗流分析参数，对混凝土坝进行渗流分析，获取渗流分析结果。
11、根据本技术的一个实施例，基于同类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标分析结果中的应力应变分析结果，包括：基于同类型多测点监测数据中的应力应变监测数据，确定混凝土坝的应力应变分析参数，其中，应力应变分析参数包括坝基应力垂向分布、坝体整体水平应力、竖直梁向整体应力和特殊部位应变测点变幅；基于应力应变分析参数，对混凝土坝进行应力应变分析，获取应力应变分析结果。
12、根据本技术的一个实施例，基于同类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标分析结果中的温度分析结果，包括：基于同类型多测点监测数据中的温度监测数据，确定混凝土坝的温度分析参数，其中，温度分析参数包括坝基温度分布、坝体温度梯度；基于同温度分析参数，对混凝土坝进行温度分析，获取温度分析结果。
13、根据本技术的一个实施例，基于多类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标运行评分结果，包括：对混凝土坝运行关键部位进行区域划分，从多类型多测点监测数据中获取某一分区中不同类型监测仪器的时序测值数据；对时序测值数据分别在时间和变量维度上建立图结构，得到时间特征图和变量特征图；将时间特征图和变量特征图分别输入时间图注意力网络和变量图注意力网络，得到时间注意力矩阵和变量注意力矩阵；将时序测值数据、时间注意力矩阵和变量注意力矩阵拼接起来输入门控卷积网络，得到目标特征；根据目标特征计算异常分数，将该异常分数与预设的指标阈值进行比较，获取混凝土坝对应指标的运行评分结果。
14、根据本技术的一个实施例，根据目标特征计算异常分数包括：将目标特征输入预测模块和重构模块，得到预测值和重构概率；根据预测值和重构概率计算异常分数。
15、根据本技术的一个实施例，预测模块为多层感知机。
16、根据本技术的一个实施例，重构模块包括判别器和自编码器。
17、为达上述目的，本技术第二方面实施例提出了一种混凝土坝运行性态在线评判装置，包括：数据采集模块，用于采集混凝土坝的同类型多测点监测数据和多类型多测点监测数据，其中，同类型多测点监测数据包括变形监测数据、渗流监测数据、应力应变监测数据、温度监测数据；第一确定模块，用于基于同类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标分析结果，其中，各个指标分析结果包括变形分析结果、渗流分析结果、应力应变分析结果、温度分析结果；第二确定模块，用于基于多类型多测点监测数据，确定混凝土坝的各个指标运行评分结果，其中，各个指标运行评分结果包括变形评分结果、渗流评分结果、应力应变评分结果；评判分析模块，用于基于各个指标分析结果和各个指标运行评分结果对混凝土坝进行整体评判分析。
18、为达上述目的，本技术第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以实现如本技术第一方面实施例所述的混凝土坝运行性态在线评判分层架构及评判指标拟定方法。
19、为达上述目的，本技术第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于实现如本技术第一方面实施例所述的混凝土坝运行性态在线评判分层架构及评判指标拟定方法。
20、为达上述目的，本技术第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如本技术第一方面实施例所述的混凝土坝运行性态在线评判分层架构及评判指标拟定方法。
21、本技术至少实现以下有益效果：本技术拟定了包括变形同类型多测点组合计算、渗流同类型多测点组合计算、应力应变同类型多测点组合计算、温度同类型多测点组合计算等反应大坝结构特点的评判指标，同时也基于数据驱动思想，拟定了可同时适用于变形、渗流和应力应变等监控项目的多类型多测点分区综合评判指标。结合在线评判指标的拟定，进一步细化形成各个具体的在线诊断方法子项，为后续开展混凝土坝运行性态在线评判分层模型量化推导，实现融合结构分析与数据驱动的混凝土坝运行性态的快速智能评估奠定坚实基础。
1.一种混凝土坝运行性态在线评判分层架构及评判指标拟定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述整体工程层是混凝土坝运行性态在线评判的目标，用于对混凝土坝运行整体性态进行综合评估；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述同类型多测点监测数据，确定所述混凝土坝的各个指标分析结果中的变形分析结果，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述同类型多测点监测数据，确定所述混凝土坝的各个指标分析结果中的渗流分析结果，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述同类型多测点监测数据，确定所述混凝土坝的各个指标分析结果中的应力应变分析结果，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述同类型多测点监测数据，确定所述混凝土坝的各个指标分析结果中的温度分析结果，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述多类型多测点监测数据，确定所述混凝土坝的各个指标运行评分结果，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标特征计算异常分数包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预测模块为多层感知机。
10.一种混凝土坝运行性态在线评判装置，其特征在于，包括：
